登陆注册
1701900000005

第5章 “要命”的数字,生活中处处离不开它(1)

生活中处处离不开数学

从我们上小学一年级开始,直到高中三年级,这12年的时间中,年年都要学习数学。在中小学课程中,数学、语文、外语并称三大主干课,世界各国都是如此。

这主要有三方面的原因:

数学和语文、外语一样,也是一种语言,它是科学的语言。它使用数字、符号、公式、图像、概念、定理等位置关系,帮助人类认识世界、探索未来。不懂数学,就不能理解科学。

数学对于培养、训练人的理性思维十分有益。如果说语文能用来表示人的感情、愿望、意志,进行形象思维的话,那么数学主要用来进行概括、抽象、推理和论证等理性思维。数学严格精确、从不含糊,对于培养人的思维能力是必不可少的。

数学用途广泛。小至上街买东西,大至设飞机、火箭,控制卫星运行,全离不开数学。数学是科学发展的基础,它的发展进步推动了科学技术的向前发展。

有的同学并不喜欢学习数学,常常是为了应付考试才去努力学习。其实中小学课本中讲授的数学知识都是数学的基础内容,是今后生活、工作、学习中不可少的,如加减乘除要反复计算,做起来很枯燥,但实际上哪里都能用上,买东西算账、丈量土地、从事设计,哪一样又能离开数学呢?

数学是研究数与形的科学,凡是有“数量大小”和“形状位置”的事物都离不开数学知识。因为数学具有抽象性的特点,所以看上去干巴巴的很枯燥,但它往往会出人意料地不知在什么地方就派上用场,让你大吃一惊。

统计无处不在

统计数字是现代社会不可少的,大到国家每隔一定年限对全国人口进行的普查统计,小至一位老师在考试结束之后对学生的成绩进行分数统计。而今天,统计学的理论和方法不仅得到了广泛的应用,还改变着人们对世界的认识。那么,统计是怎么出现的呢?

早在17世纪,有一个叫约翰·格朗特的英国商人,对政府公布的死亡表进行了研究。他发现各种疾病、自杀和五花八门的事故导致死亡的人数所占的百分比是基本不变的,而因传染病死亡的人数所占的百分比波动较大。1662年,他把自己的研究成果发表在名为《对死亡表的自然观察和政治观察》一书中,这本书被称为“真正统计科学的开端”。

统计学就是用于对足够多的反映社会现象的量进行观察研究,并揭示其规律的科学。

例如,考察人的智力情况。任意选择一些人,用设计好的试题测验他们的智力。

测试的结果是:他们的智力分布呈现出一条钟型曲线。即智力一般的人占绝大多数,智力低下和智力超常的人均占少数。而且测试的人越多,曲线就越呈钟形。人类的智。力在总体上服从一种确定的定律,这一规律只有依靠统计学的研究才能发现。

现代统计学有什么特点呢?

第一,现代统计在概率论的基础上,建构了其独特的数学方法;第二,统计采用抽样的方法,注重由样本(抽出的样品称样本)对总体进行推断;第三,统计离不开大量的观察,并分析观察结果的规律性;第四,统计学必经研究科学的有效的实验设计(如智力测验中试题的设计)。进入20世纪,统计学获得了巨大的发展和迅速的普及。试想:在自然科学领域里的物理化学、地质学、遗传学,在社会科学领域里的经济学、社会学、管理学,甚至民意测验、资产评估、产品销售、犯罪案件等等,哪一项能离开统计?统计真是无处不在的。

0的意义不是没有

上学以后我们最先学习的是算术课,便认识了0这一数字,它可能是你所学过的最小的数字了。那么。是什么含义呢?若用手指数铅笔盒内铅笔的数目,1代表一支铅笔,而O便表示无铅笔,即0的意思就是没有;若你学过减法,而10减10等于0,意思是说减没了,好像10个苹果让人吃掉了,最后一个不剩。看来0确实表示没有。

平常0是表示没有,可是它的意义不只表示没有,有时还有其他的意义。

在人们日常生活当中,天气的冷热程度用气温来表示,它随着一年四季的交替而不断变化。像0℃表示什么含义呢?它表示冰和水混合在一起的那个温度,自0℃以上为零上,零上17℃~22C即最适于人类生活的温度;自0℃向下则称为零下,零下温度绝对值越大则越寒冷。

再像在计算机内使用的0与1就不是算术上的0与1了。它分别代表电平的高低状态,1表示高电平,0表示低电平,这时的0绝对不是没有,却是一种相对较低的概念。

还有许多例子都能说明0在生活中有许多含义,不只表示算术内的没有。实际0本身一样充满了矛盾。像任意多个数与0相加,0并不可以改变它们和的值;但许多个数相乘时,只要其中有一个数若是0,它的乘积就是0,看0的威力有多么大啊!

要解决这样的矛盾问题,我们一定要知道数学上的概念都是相对的,绝不是不变化的,也是这样。

0在数学上是一个十分重要的数字,0至1的飞跃便体现了从无到有的过程,而1至百、千、万的变化也体现了很多的不同。0不只表示“没有”,而为“有”奠定了基础。但在生活中0较多地表示一种状态,为0以下与0以上的状态提供了可参照的标准,它的含义并不是只用“没有”就能说清楚的。

为什么1+1可以等于1

我们初学算术时,就已知道1+1=2了,这是确定无疑的。假如有人做加法1+1的答数不是2,那就要得0分。但是,当我们学到了二进位制的计数法后,就知道在二进位制里1+1=10而不是1+1=2了。由于在二进位制里,根本就没有2这个数字。

现在这里又写了这样一个等式1+1=1。到底是什么道理呢?这叫做逻辑代数中的加法。

在逻辑代数里,也与二进制数一样,我们只有两个符号:1和0。但是二进位制数里的1,确实表示一样东西1,1是真正的数。0则表示没有,它也是真正的数字。

而且在逻辑代数里,1和0并不是数字而是符号。在一般的逻辑电路中,1表示电路是通的,0表示电路是断的。

例如有一个电路:在这个电路里,E是电源,例如是几只干电池。P是一只小的灯泡。电路里通了电以后,小灯泡P就发光,这个时候的符号是1。电路里断了电以后,小灯泡P就不发光,这个时候符号是0。

A和B就是两AI开关。按上了就通电,拉开了就断电。现在假如开关A按上,开关B拉上。那电路通过开关A接通了,灯泡P亮了,得1。

假设开关A拉开,开关B按上。那电路通过开关B接通了以后灯泡P亮了,也得1。

现在假如把开关A及开关B都按上,两条电路全接通了,那就应该是1+1了。但是灯泡P只可以发同样的亮光。所以也还是1。

因此,用数学式子来表示,就得1+1=1。

从这几个情况来看是完全正确的,开关A按上了是1,开关B按上了也是1,开关A和B一起按上了还是1,这究竟是为什么呢?

这就叫逻辑代数的加法。

在我国科技迅猛发展过程中,逻辑代数这样的数学知识会慢慢变为人人都应该知道也能了解的常识了。从逻辑代数里,我们可以知道,0和1并不只是代表数,而且还代表一种情况。因为有许多有关数字计算习惯用的法则,在逻辑代数里就会发生一些新的概念。

数学家可以很成功地把楼梯开关的种种情况,通过一个数学式变成0及1,并且还组成有趣的逻辑关系。我们日常在使用着的楼梯开关竞与数学密切地联系起来了,你想到过吗?

为什么会有“+-×÷=”这些符号“+、-、×、÷”和“:”这五个符号,小学生和学前幼儿也已懂得它们的意义及其用法,在高等数学里当然少不了它们。但是它们的来历确实经过了一段十分曲折的发展历程。

古希腊与印度人不约而同,都把两个数字写在一起,表示加法,如3+1/4就写成了3×1/4。直到现在,从带分数的写法中还可能看到这种方法的痕迹。

若要表示两数相减,就把这两个数字写得离开一些,如6-1/5的意思就是6减去1/5。

于是后来,有人用拉丁字母的P(Plus的第一个字母,意思是相加)代表相加;用M(Minus的第一个字母,意思是相减)代表相减。如5P3就表示5+3,7M5就表示7-5。到中世纪后期,欧洲商业开始变发达。许多商人常在装货的箱子上画一个“+”字,表示重量超过一些;画一个“-”字,表示重量还不足。文艺复兴时期,意大利的艺术大师达·芬奇在他的一些作品中也采用过“+”和“。”的记号。公元1489年,德国人威德曼在他的著作中开始正式用这两个符号来表示加减运算。到了后来又经过法国数学家韦达的大力宣传以及提倡,这两个符号才普及,到了1630年,最终获得大家的公认。

在我国,以“李善兰恒等式”闻名的数学家李善兰,也曾用“1”表示“+”:用“▲”表示“-”。因为当时社会上普遍使用筹算以及珠算来进行加、减、乘、除,所以还没有创立专用的运算符号。

后来人们开始采用了印度数码1、2、3、4、5、6、7、8、9、0(叫阿拉伯数码,但发明者却是印度人),同时也采用了“+”和“-”的记号。至于“×”“÷”符号的使用,大约也不过三百多年。传说英国人威廉·奥特来德于1631年在他的著作上用“×”表示乘法,于是后人就把它沿用到今天。

中世纪时,阿拉伯数字十分发达,还出了一位大数学家阿尔花拉子密,他曾经用“3/4”表示3被4除。大多数人认为,现在通用的分数记号来源就是出于这里。

至于“÷”的使用,能追溯到1630年一位英国人约翰·比尔的著作。人们估计他大概是根据阿拉伯人的除号“-”与比的记号“:”合并转化而成的。

在国内,人们也曾把单位乘法叫“因”,单位除法叫“归”,被乘数叫“实”,乘数叫“法”,乘的结果叫“积”。在除法中,尽管被除数与除数也叫“实”与“法”,但他们相除的结果却叫“商”。

现代许多国家的出版物中,都是用“+”“-”来表示加与减,“×”“÷”的使用则远没有“+”“-”来得普遍。如,一些国家的课本中用“。”来代替“×”。在苏联或德国出版物中,很难看到“÷”,大多用比的记号“:”来代替。实际上,比的记号的用法可以说与“÷”号基本一样,可以不必再画出中间的一条线。所以,这个“÷”号,现在用得越来越少了。

在这些符号当中,等号是相当重要的。巴比伦以及埃及曾用过各种记号来表示相等,但是最先得到公认的,是古代大数学家丢番图的记法esti和isas,简写为IS。

它们在中世纪,用来表示相等的记号有过特别大的混乱。第一个使用近代的“:”

号的见雷科德的名著《智慧的磨刀石》,但“=”号直到18世纪才被普及,当时“=”号的两条线的长度经常被画得相当长。雷科德也曾说,他选择两条等长的平行线作为等号,原因是因为它们再相等不过了。

商品上的条形码

大超市里的各种商品上都贴着一组平行排列的、宽窄不一的黑白条纹,这就是条形码。付款的时候,商场里的收银员用一种特殊的设备在商品的条形码上一扫,商品的名称、价格等信息就读到计算机里去了,真是又简单又快速,太方便了。不知你想过没有,条形码为什么能存储商品的价格信息呢?

同类推荐
  • 动物世界3

    动物世界3

    大千世界,精彩纷呈。面对五彩缤纷的动物世界,孩子们睁大了惊奇的双眼。鸟儿为什么会飞?大象的鼻子为什么那么厉害?鱼怎么会放电?数亿年前,动植物的出现叩响了沉默。也许,它们有的只是一个细胞,渺小得似乎可以忽视,但它们却宣告了一个不平凡的开始——地球上从此有了生命。经过几亿年的进化繁衍,地球上变得日益充盈。从浩瀚的海洋到广阔的天空,从葱翠的平原到荒芜的沙漠,从赤日炎炎的非洲内陆到冰雪覆盖的南极大陆……到处都有动物的踪迹。它们或披着鳞带着甲,或裹着厚厚的皮毛,共同演绎着这个世界的五光十色和盎然生机。
  • 地球揭秘(走进科学)

    地球揭秘(走进科学)

    《地球揭秘》所描述的是在地球上所形成的自然现象,激发科学家们努力去探索它的奥秘。
  • 精灵战歌

    精灵战歌

    青云天绕春风寒,蓝云雨滴水漫漫。不知此时何事错。天已旦,望空山,森林迷糊水雾漫。小时不知大时愁,不时不知愁何有。春时无悲也无伤。《精灵战歌》是作者(陈重之)继《木塔传奇》和《漫长之旅》的作品。讲述了大雨哗啦哗啦地落下,化出一层薄薄的雨雾。这是伸手不见五指的夜晚,然而加肯村的烈酒客栈,却是灯火通明、一派狂欢的气氛。
  • 不可不读的最悬疑的侦探故事

    不可不读的最悬疑的侦探故事

    在成长的道路上,最快乐的体验是求知;在探索的过程中,最需要的帮助是引导。希望这本书能带领小朋友们在知识的海洋里快乐遨游,让它成为你的良师益友!
  • 德国大冒险(环游世界大探险)

    德国大冒险(环游世界大探险)

    莱恩又和他的伙伴们来到了德国柏林,经过二战洗劫过的柏林饱含历史的沧桑,几个小伙伴也在这里开始了乌烟瘴气的生活。德国又会是什么样子呢?他们在不知不觉中闯入了黑森林,原来这里曾是核武器的秘密研究基地!为了避免危险和意外,他们逃出了黑森林,却又遇到了一位古怪的女孩,真是一波未平一波又起。几经周折,他们竟然有幸参加了这里的啤酒节,真是喜出望外。可是事情交没有到此为止,他们遭遇了惊魂一刻……
热门推荐
  • 最美年华最爱的你

    最美年华最爱的你

    第一次见面,她撞了他;第二次见面,婚姻交易,他帮她复仇;他却爱她爱上了瘾。一追:霸气开直升机;二追:霸道扫清情敌;三追:生个萌宝捆住她。一追二追三追,优璇都淡然说:“NO!”最后单寒桀看了她一眼,牙一咬躺倒在地:“宝贝,你丢了个男神,请捡回家!”
  • 网游之公子倾城

    网游之公子倾城

    新书已发,各位亲请看!推荐票什么的不要大意的投到新书吧!瑶瑶再此拜谢……众人:女神,你是怎么上世界公告的?小七:单挑boss!众人:女神,你是怎么升级的?小七:努力打boss!众人:女神,你和大神是怎么在一起的?小七:和大神一起打boss!众人:女神,怎么会有这么多boss?小七:系统抽了!
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 穿越之绝色神偷

    穿越之绝色神偷

    人道侠骨清风,佛门寂静点缘。凡尘难修闲得醉,前生后世几百年。经历了不知多少个轮回,灵魂才能进入一个好的皮囊,坎坎坷坷的走过人生每段路程,善恶分明,行侠仗义,人间正道是沧桑。本文叙述了一个亦正亦邪的“神偷”,不管你是否接受他,他都是一个传奇。
  • 石器时代之酋长女

    石器时代之酋长女

    这是一个特别温馨的宠文!,到处都是浓密的深林,只要是生活需要的东西。在这样一个什么都没有时代,也就习惯了。各种奇怪的动物满林跑!从未见过的植物这里到处都是,成了某一个原始部落酋长的女儿。这里都是刚毅,想要生活得好些,就只能自己动手丰衣足食。制布、建房、引水、造车、做陶、煮蜡,寻药等等,帅气的真男人,她全都能制作出来,只为提高自己的生活质量!她见多了,参天的大树在现代极为稀少的娃娃鱼,她莫名穿越到石器时代,在这里竟然爬了满溪!这是一个神奇的世界,每天都会一丝不挂的裸露着强壮的身子在部落的小河里洗澡。
  • 王妃好逍遥

    王妃好逍遥

    貌丑无盐,生性软弱的沐王王妃在成婚当日自杀,只因为被沐王嫌弃唾弃加丢弃!腹黑果敢的她穿越而来,一切都将不一样。听说,某个王爷和那名满天下的茶庄老板XX公子之间关系“非比寻常”。听说,那个王爷为了堵住悠悠众口,娶了一个不知道哪里冒出来的女子做王妃。听说,那是一个窝囊到极点的王妃,毫无存在感的王妃。听说,那个王妃只能留在家里做黄脸婆,而他的丈夫成天出去与那XX公子厮混,关系暧昧。“王爷,他们说我是黄脸婆。”“他们嫉妒你。”“王爷,他们说你有龙阳之好,断袖之癖。”“他们嫉妒我。”“王爷,他们还说你和宝夜茶庄的老板有一腿。”“这个是事实,你现在就光着身子躺在我的怀里,多少腿都有了。”谁说王妃是待在王府里的?他家的王妃扮男子,开茶庄,活得逍遥着呢!【片段一】某女伸出手管某男要银子,“昨天侍寝的银子,赶紧拿来。”某男:“夜儿,我们拜了堂的,为何本王还要付夜儿银子呢?”某女:“当然,我可是个商人,奸商一个!从来不能做亏本的事情,上一次的账赶紧结了,至于以后,先付钱再办事,概不赊账!”只见某男从怀里掏出了一叠银票,“都给你,我们多来几次可好?”“……”【片段二】几个成人被一个小毛孩给打趴在地上。只见某个孩子蹲下身来,很认真地问道:“你们很痛吗?”“很痛很痛,不要再打了。”“我这里有伤药,你们要吗?”“不用不用,多谢小世子,真的不用。”他们才不相信小世子在把他们揍成这个样子之后还会给他们伤药呢!“为什么不要?是因为还不够痛吗?”“不是不是!”痛死了都!“那为什么不要我的药呢,很管用的!一定是你们还不够痛!”“要,要,我们要!我们很痛,我们要!”几人连滚带爬地过来抢小孩手中的药。“嗯,十两银子,付钱!”小孩伸出手示意众人拿钱来,他的私房钱又有着落了!【片段三】厨房里,一大一小两个身影鬼鬼祟祟。“父王,你说这次能成功吗?”一个粉雕玉琢的小男孩满脸质疑地看着正在准备“加了料”的参茶的男子。“这次一定没问题,你娘上一次被下春药的结果是我们有了你。”某男一脸的自信。“可是这是你第一百六十五次说没有问题了!”小男孩双手抱胸,小嘴一嘟,明显不信任男人。“儿子,你不是应该站在你父王我这边的吗?”说完男人端着他精心准备的参茶往某女的房间走去。半个时辰后。房间里热血沸腾,各种让人脸红心跳的声音不断地传出来。
  • 穿越名门秀:贵妇不好当

    穿越名门秀:贵妇不好当

    文案:都市女一朝穿越到古代,禀着平安度日,人不犯我,我不犯人的原则行事,奈何人算不如天算,出身上层阶级的她却势必要嫁入同为贵族之家的男子为妻,从此卷入一系列麻烦斗争当中。古代贵族哪家不是攀亲带故、三妻四妾,曲清幽没想到她也嫁了这么一个大家族,还是三大国公府之首,惟有步步为营,凭着一颗七窍玲珑心,硬是争得一席之地。古代宫廷哪有和平安定的?惟有刀光剑影,你方唱罢我登场的争斗,身为国公府的儿媳妇,哪能置身事外?曲清幽也不得不小心周旋于宫中贵妇之中。为自己,为丈夫,为家族,古代贵妇不好当,看穿越女如何当贵妇?推荐某梦的新文:《一等宫女》推荐某梦的最新完结文《世族嫡女》:片断一:当他笑着走近时,见她正摘下一朵粉红色的绣球花在手中把玩。于是笑道:“这是要抛给我的吗?”曲清幽原本沉在自己的思绪当中,忽然听到一声男子的声音,有几分熟悉又有几分陌生,抬起头时果见罗昊就站在她的面前,面挂笑容,衣饰随风飘扬,倒有几分君子模样。遂笑着把花抛向他,“那公子可要接着了。”他会是她今生的良人吗?片断二:穆老夫人笑道:“曲家丫头不知是走运还是不走运,偏遇着你。不过这幽姐儿确是不俗,我们定国公府就需要这样的媳妇,方能再兴旺个百来年。”“老祖母想得倒长远。”罗昊端过丫鬟手中的参茶递到老祖母的手中。“别告诉我这老婆子,你小子打的不是这个主意?”穆老夫人眯着鹰眼道,喝了一口参茶,她又开始打趣孙子:“我看那幽姐儿也不像是个容易降得住的主,真不知道你们婚后,谁能降得住谁了?”罗昊笑着道:“老祖母说的怎么好像是两军对垒似的?我的娘子可是娶来疼的,什么降不降的?”片断三:“娘子,什么是爱情?”醉酒的曲清幽歪着头看着他一脸的不解,“笨蛋,爱情都不知道?”“那娘子告诉我不就得了?”“爱情是一生一世一双人,这道门很窄,只容得下我与你两个人,闳宇,你知道吗?”她想要独占他,这是罗昊的第一想法,“娘子,你想要我永远只宠你一个人是吧?何必要绕弯子呢?”用爱情这么一个让人无法理解的词语。曲清幽这才想明白她与他原本就不是同一世界的人,她努力的融入他的世界,但他却走不进她的世界。但是这又如何?她仍会想着法儿让他慢慢地恋上她,恋上她的身,恋上她的心。
  • 天鸿魔道

    天鸿魔道

    这是一部背景庞大,气势恢宏的奇幻修真小说,来自天鸿大陆的少年林风,为了使命,接受了家族的考验,这个故事,就是从他得到一件不起眼的魔神器残件开始……,修魔,修仙不过在于其心罢了。一个复仇的少年,一场交织的爱恨情仇,演绎着怎么样的惊心动魄,09年,小羽最新奇幻修真作品《天鸿魔道》敬请收藏!!!
  • 妈咪,投降吧

    妈咪,投降吧

    她是白氏集团的大总裁,精明干练,雷厉风行,在她面前,就算是男人也要自叹不如。他是裴氏的大少爷,揣着一副无害的面孔实则腹黑无比。他是裴家的小恶魔,一副天真可爱的样子,肚子里和他爹地一样黑,从见到她起就想着把她拐回家做妈咪!第一次见面,两父子搞砸了她的婚礼.第二次见面,小恶魔搞砸了她一单几百万的生意.第三次见面,两父子居然堂而皇之的住进了她的家里.出差回来,等着她的居然是一场盛大的婚礼;爸爸同意了,妈也同意了,小弟也同意了;可是她没有同意啊.老娘不出声,你们还真当我是软柿子是不是?渐渐的相处,两父子渐渐的住进她的心里,当她想要反抗的时候,那个大尾巴狼抱着小恶魔出现:“妈咪,你投降吧!”只是这样的幸福,她配拥有么?《内容一》绅士优雅的新郎牵着新娘的手,一步步走向那圣神的地方,突然,一个长得精致无比的小男孩从人群中蹿了出来:“妈咪!”一时之间,鸦雀无声。白诺柳眉一挑:她什么时候有了个儿子?为什么她不知道?小恶魔一把抱住她修长的腿,一把眼泪刷的流下来了:“妈咪!你为什么不要我?宝宝很乖的,宝宝以后再也不吃雪糕了,妈咪不能不要宝宝!”于是她跳进黄河也洗不清了!人群中,一个长相妖孽的男子看着这场闹剧,笑得人畜无害。他明明是装着一肚子黑水的主,却偏偏一脸无害的样子,一点一点攻城掠地,把她吞入腹中。他明明是个小恶魔,却偏偏装的一脸天真,誓要把这个妈咪骗回家!于是,在父子合谋之下,她这个堂堂大总裁栽了女强文,但带着小温馨,绝对不虐!女主强大冷清,身份神秘!男主貌似无害,实则腹黑,也很强大的哦!宝宝天真可爱,(这是假象)其实肚子里跟他爹地一样,一肚子黑水,最大的愿望就是帮爹地把妈咪拐回家!
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?